JP2017214534A - Rubber composition and tire - Google Patents

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優 出雲
Suguru Izumo
優 出雲
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire rubber composition that achieves improvements in wet grip performance and wear resistance as well as fuel consumption, and a tire tread and a tire prepared therewith.SOLUTION: A rubber composition contains raw material chemicals that contain a rubber component containing styrene-butadiene rubber, a filler containing silica with a CTAB specific surface of 100 m/g or more and a BET specific surface by nitrogen adsorption of 110 m/g or more, a silane coupling agent, and an aluminum organic compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゴム組成物、とりわけ、タイヤ用ゴム組成物、並びに、それを用いて作製されたタイヤトレッドおよびタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition, in particular, a tire rubber composition, and a tire tread and a tire produced using the rubber composition.

タイヤは、トレッド、インナーライナー等、様々な部材により構成され、各部材に応じて諸性能が付与されている。路面と接触するトレッドには、安全性等の観点でウェットグリップ性能などが要求され、水酸化アルミニウムの添加により当該性能を改善する方法が提案されている(特許文献1)。   The tire is composed of various members such as a tread and an inner liner, and various performances are imparted to each member. The tread that contacts the road surface is required to have wet grip performance from the viewpoint of safety and the like, and a method for improving the performance by adding aluminum hydroxide has been proposed (Patent Document 1).

しかし、水酸化アルミニウムを添加すると、破壊強度が低下し、耐摩耗性が悪化するという問題があり、更なる改善が求められている。   However, when aluminum hydroxide is added, there is a problem that the fracture strength is lowered and the wear resistance is deteriorated, and further improvement is demanded.

特開2002−338750号公報JP 2002-338750 A

本発明は、ゴム組成物、とりわけ、ゴム破壊強度、ウェットグリップ性能および耐摩耗性を向上させるとともに、燃費特性をも向上させたタイヤ用ゴム組成物、並びに、それを用いて作製されたタイヤトレッドおよびタイヤを提供しようとするものである。   The present invention relates to a rubber composition, and in particular, a rubber composition for a tire having improved rubber breaking strength, wet grip performance and wear resistance, and improved fuel efficiency characteristics, and a tire tread made using the rubber composition And trying to provide tires.

本発明者は、上記課題解決のため、鋭意検討を重ねた結果、所定のゴム成分に所定のシリカを含む充填剤とシランカップリング剤とを配合し、さらに、水酸化アルミニウムに代えて所定のアルミニウム有機化合物を配合することで、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor blended a predetermined rubber component with a filler containing a predetermined silica and a silane coupling agent, and further replaced with a predetermined amount of aluminum hydroxide. It discovered that the said subject could be solved by mix | blending an aluminum organic compound, repeated examination, and completed this invention.

すなわち、本発明は、
[1]スチレンブタジエンゴムを含むゴム成分、CTAB比表面積が100m2/g以上かつ窒素吸着によるBET比表面積が110m2/g以上のシリカを含む充填剤、シランカップリング剤、およびアルミニウム有機化合物を含む原料薬品を配合してなるゴム組成物、
[2]充填剤が、さらにカーボンブラックを含むものである、上記[1]記載のゴム組成物、
[3]ゴム成分100質量部に対し、シリカ配合量が50〜150質量部、好ましくは60〜120質量部、より好ましくは60〜110質量部、カーボンブラックの配合量が5〜50質量部、好ましくは5〜35質量部、より好ましくは5〜20質量部、さらに好ましくは8〜20質量部、アルミニウム有機化合物の配合量が5〜45質量部、好ましくは5〜40質量部、より好ましくは7〜40質量部、さらに好ましくは10〜40質量部であって、シリカ100質量部に対し、シランカップリング剤の配合量が1〜20質量部、好ましくは1.5〜20質量部、より好ましくは2〜20質量部、さらに好ましくは5〜20質量部、さらに好ましくは5〜15質量部、さらに好ましくは7〜12質量部である、上記[2]記載のゴム組成物、
[4]シリカのCTAB比表面積が180m2/g以上かつ窒素吸着によるBET比表面積が185m2/g以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物、
[5]アルミニウム有機化合物が、式(1):
Al(ORa)(ORb)(ORc3 (1)
(式中、Ra、RbおよびRcは、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基を表す。)
で示されるアルミニウムアルコキシドである、上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載のゴム組成物、
[6]上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いて作製されたタイヤトレッド、
[7]上記[6]のタイヤトレッドを有するタイヤ、
に関する。
That is, the present invention
[1] A rubber component containing styrene butadiene rubber, a filler containing silica having a CTAB specific surface area of 100 m 2 / g or more and a BET specific surface area of 110 m 2 / g or more by nitrogen adsorption, a silane coupling agent, and an aluminum organic compound A rubber composition comprising raw material chemicals,
[2] The rubber composition according to the above [1], wherein the filler further contains carbon black,
[3] The amount of silica is 50 to 150 parts by weight, preferably 60 to 120 parts by weight, more preferably 60 to 110 parts by weight, and the amount of carbon black is 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. Preferably it is 5-35 mass parts, More preferably, it is 5-20 mass parts, More preferably, it is 8-20 mass parts, The compounding quantity of an aluminum organic compound is 5-45 mass parts, Preferably it is 5-40 mass parts, More preferably, it is. 7-40 mass parts, More preferably, it is 10-40 mass parts, Comprising: The compounding quantity of a silane coupling agent is 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of silica, Preferably it is 1.5-20 mass parts. The rubber composition according to the above [2], preferably 2 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 20 parts by mass, further preferably 5 to 15 parts by mass, and further preferably 7 to 12 parts by mass. ,
[4] The rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the CTAB specific surface area of silica is 180 m 2 / g or more and the BET specific surface area by nitrogen adsorption is 185 m 2 / g or more.
[5] The aluminum organic compound has the formula (1):
Al (OR a ) (OR b ) (OR c ) 3 (1)
(In the formula, R a , R b and R c each independently represents an aliphatic hydrocarbon group.)
The rubber composition according to any one of [1] to [4] above, which is an aluminum alkoxide represented by:
[6] A tire tread produced using the rubber composition according to any one of [1] to [5] above,
[7] A tire having the tire tread of [6] above,
About.

本発明によれば、優れた諸特性を有するゴム組成物、とりわけ、ゴム破壊強度、ウェットグリップ性能および耐摩耗性を向上させるとともに、燃費特性をも向上させたタイヤ用ゴム組成物、並びに、それを用いて作製されたタイヤトレッドおよびタイヤを提供することができる。   According to the present invention, a rubber composition having excellent properties, in particular, a rubber composition for tires that has improved rubber breaking strength, wet grip performance and wear resistance, and also improved fuel economy characteristics, and A tire tread and a tire manufactured using the tire can be provided.

以下、発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described.

<ゴム成分>
ゴム成分は、スチレンブタジエンゴム(SBR)を含むものである。SBRとしては、特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)およびこれらの変性体(変性S−SBR、変性E−SBR)などを使用できる。変性SBRとしては、末端および/または主鎖が変性された変性SBR、スズ、ケイ素化合物などでカップリングされた変性SBR(縮合物、分岐構造を有するものなど)などが挙げられる。
<Rubber component>
The rubber component includes styrene butadiene rubber (SBR). SBR is not particularly limited, and examples thereof include emulsion polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR), and modified products thereof (modified S-SBR, modified E-SBR). Can be used. Examples of the modified SBR include modified SBR having a terminal and / or main chain modified, modified SBR coupled with tin, a silicon compound, or the like (condensate, one having a branched structure, or the like).

SBRのビニル含有量は、充分なウェットグリップ性能およびドライグリップ性能の観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは25質量%以上である。また、該ビニル含有量は、良好な耐摩耗性の観点から、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。なお、SBRのビニル含有量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される値である。   The vinyl content of SBR is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, from the viewpoint of sufficient wet grip performance and dry grip performance. The vinyl content is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, from the viewpoint of good wear resistance. In addition, the vinyl content of SBR is a value measured by an infrared absorption spectrum analysis method.

SBRのスチレン含有量は、充分なウェットグリップ性能およびドライグリップ性能の観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは25質量%以上である。また、該スチレン含有量は、良好な耐摩耗性および温度依存性(温度変化に対する性能変化が抑えられた状態)の観点から、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。   The styrene content of SBR is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, from the viewpoint of sufficient wet grip performance and dry grip performance. Further, the styrene content is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and still more preferably from the viewpoint of good wear resistance and temperature dependency (state in which performance change with respect to temperature change is suppressed). Is 45 mass% or less.

SBRのガラス転移点(Tg)は、良好なウェットグリップ性能およびドライグリップ性能の観点から、好ましくは−60℃以上、より好ましくは−50℃以上である。また、該Tgは、良好な初期グリップ性能および耐摩耗性の観点から、好ましくは0℃以下、より好ましくは−10℃以下である。   The glass transition point (Tg) of SBR is preferably −60 ° C. or higher, more preferably −50 ° C. or higher, from the viewpoint of good wet grip performance and dry grip performance. The Tg is preferably 0 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower, from the viewpoint of good initial grip performance and wear resistance.

SBRの含有量は、充分な耐熱性および耐摩耗性の観点から、ゴム成分100質量%中、60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。   The content of SBR is 60% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass in 100% by mass of the rubber component from the viewpoint of sufficient heat resistance and wear resistance. % Or more, most preferably 100% by mass.

ゴム成分は、SBR以外に他のゴム成分を配合しても良い。そのような他のゴム成分としては、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などのジエン系ゴムや、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)などの非ジエン系ゴムなどが挙げられる。これら他のゴム成分は特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The rubber component may contain other rubber components in addition to SBR. Examples of such other rubber components include natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). Examples include diene rubbers, and non-diene rubbers such as ethylene propylene diene rubber (EPDM), butyl rubber (IIR), and halogenated butyl rubber (X-IIR). These other rubber components may be used alone or in combination of two or more.

<充填剤>
充填剤は、シリカを含むものである。シリカを含むことで、ウェットグリップ性能や燃費特性の向上が期待できるからである。シリカとしては、例えば、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などを用いることができる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。
<Filler>
The filler contains silica. This is because inclusion of silica can be expected to improve wet grip performance and fuel consumption characteristics. As silica, for example, dry method silica (anhydrous silica), wet method silica (hydrous silica) and the like can be used. Of these, wet-process silica is preferred because it has many silanol groups.

本発明で用いるシリカは、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)比表面積が160m2/g以上かつ窒素吸着によるBET比表面積(N2SA)が170m2/g以上のシリカ(以下、「微粒子シリカ」ともいう)である。このような微粒子シリカを用いる場合、加工性の悪化が特に懸念されるが、本発明においては、アルミニウム有機化合物を併用するため、後述するようにフィラー分散性が向上し、シリカ配合による利点、すなわち、燃費特性の向上や、補強性向上に伴う耐摩耗性の向上を十分に引き出すことが可能となる。 The silica used in the present invention has a CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) specific surface area of 160 m 2 / g or more and a BET specific surface area (N 2 SA) by nitrogen adsorption of 170 m 2 / g or more (hereinafter referred to as “fine particle silica”). Say). When such fine particle silica is used, deterioration of workability is particularly a concern. However, in the present invention, since an aluminum organic compound is used in combination, filler dispersibility is improved as described later, that is, an advantage of silica blending, Thus, it becomes possible to sufficiently bring out the improvement in fuel consumption characteristics and the improvement in wear resistance accompanying the improvement in reinforcement.

微粒子シリカのCTAB比表面積は、165m2/g以上が好ましく、より好ましくは170m2/g以上、より好ましくは180m2/g以上、より好ましくは190m2/g以上、より好ましくは195m2/g以上、更に好ましくは197m2/g以上である。一方、該CTAB比表面積は、良好な分散性を確保し凝集を抑制する観点から、好ましくは600m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは250m2/g以下である。なお、CTAB比表面積は、ASTM D3765−92に準拠して測定される。 The CTAB specific surface area of the fine particle silica is preferably 165 m 2 / g or more, more preferably 170 m 2 / g or more, more preferably 180 m 2 / g or more, more preferably 190 m 2 / g or more, more preferably 195 m 2 / g. More preferably, it is 197 m 2 / g or more. On the other hand, the CTAB specific surface area is preferably 600 m 2 / g or less, more preferably 300 m 2 / g or less, and still more preferably 250 m 2 / g or less from the viewpoint of securing good dispersibility and suppressing aggregation. The CTAB specific surface area is measured according to ASTM D3765-92.

微粒子シリカのBET比表面積(N2SA)は、好ましくは175m2/g以上、より好ましくは180m2/g以上、より好ましくは190m2/g以上、より好ましくは195m2/g以上、より好ましくは200m2/g以上、更に好ましくは210m2/g以上である。一方、該BET比表面積は、良好な分散性を確保し凝集を抑制する観点から、好ましくは600m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは260m2/g以下である。なお、シリカのBET比表面積は、ASTM D3037−81に準じて測定される。 The BET specific surface area (N 2 SA) of the fine particle silica is preferably 175 m 2 / g or more, more preferably 180 m 2 / g or more, more preferably 190 m 2 / g or more, more preferably 195 m 2 / g or more, more preferably. Is 200 m 2 / g or more, more preferably 210 m 2 / g or more. On the other hand, the BET specific surface area is preferably 600 m 2 / g or less, more preferably 300 m 2 / g or less, and still more preferably 260 m 2 / g or less, from the viewpoint of ensuring good dispersibility and suppressing aggregation. In addition, the BET specific surface area of a silica is measured according to ASTM D3037-81.

微粒子シリカの平均一次粒子径は、好ましくは20nm以下、より好ましくは17nm以下、更に好ましくは16nm以下、特に好ましくは15nm以下である。該平均一次粒子径の下限は特に限定されないが、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上、更に好ましくは7nm以上である。このような小さい平均一次粒子径を有しているものの、アグリゲートすることで、カーボンブラックのような構造を形成し、シリカの分散性をより改善でき、補強性、耐摩耗性を更に改善できる。なお、微粒子シリカの平均一次粒子径は、透過型又は走査型電子顕微鏡により観察し、視野内に観察されたシリカの一次粒子を400個以上測定し、その平均により求めることができる。   The average primary particle diameter of the fine particle silica is preferably 20 nm or less, more preferably 17 nm or less, still more preferably 16 nm or less, and particularly preferably 15 nm or less. Although the minimum of this average primary particle diameter is not specifically limited, Preferably it is 3 nm or more, More preferably, it is 5 nm or more, More preferably, it is 7 nm or more. Although it has such a small average primary particle size, by aggregating it, a structure like carbon black can be formed, the dispersibility of silica can be further improved, and the reinforcement and wear resistance can be further improved. . The average primary particle diameter of the fine-particle silica can be obtained by observing with a transmission or scanning electron microscope, measuring 400 or more primary particles of silica observed in the visual field, and calculating the average.

シリカは特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。このような組み合わせは、微粒子シリカと他のシリカとの組み合わせも含むものである。   A specific kind of silica may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Such combinations also include combinations of particulate silica and other silicas.

シリカ以外の充填剤としては、本発明の目的に反しない限り、この分野で通常使用されるものをいずれも好適に使用することができ、そのような充填剤としては、例えば、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックを配合することで、耐摩耗性の向上が期待できる。充填剤としては、シリカとカーボンブラックとからなるものが好ましい。   As fillers other than silica, any of those usually used in this field can be suitably used unless they are contrary to the object of the present invention. Examples of such fillers include carbon black. It is done. By adding carbon black, improvement in wear resistance can be expected. As a filler, what consists of a silica and carbon black is preferable.

カーボンブラックとしては、例えば、オイルファーネス法により製造されたカーボンブラックなどが挙げられ、2種類以上のコロイダル特性の異なるものを併用してもよい。具体的にはGPF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられる。   Examples of carbon black include carbon black produced by an oil furnace method, and two or more types having different colloidal characteristics may be used in combination. Specific examples include GPF, HAF, ISAF, and SAF.

カーボンブラックの窒素素吸着比表面積(N2SA)は、良好なウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性が得られるという理由から、70〜250m2/gが好ましく、110〜200m2/gがより好ましい。また、カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量(DBP)は、同様の理由により、50〜250ml/100gが好ましい。なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K 6217−2:2001に、DBPは、JIS K6217−4:2001に準拠して測定される値である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 70 to 250 m 2 / g, because it can provide good wet grip performance, dry grip performance and wear resistance, and 110 to 200 m 2 / g. Is more preferable. Moreover, the dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of carbon black is preferably 50 to 250 ml / 100 g for the same reason. Note that N 2 SA of carbon black is a value measured according to JIS K 6217-2: 2001, and DBP is a value measured according to JIS K6217-4: 2001.

カーボンブラックは特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the carbon black, a specific type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

シリカの配合量は、ゴム成分100質量部に対して、充分なウェットグリップ性能の観点から、50質量部以上、より好ましくは60質量部以上である。一方、該配合量は、その良好な分散、延いては良好な耐摩耗性の観点から、150質量部以下、好ましくは120質量部以下、より好ましくは110質量部以下である。   The compounding amount of silica is 50 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more, from the viewpoint of sufficient wet grip performance with respect to 100 parts by mass of the rubber component. On the other hand, the blending amount is 150 parts by mass or less, preferably 120 parts by mass or less, and more preferably 110 parts by mass or less, from the viewpoints of good dispersion and thus good wear resistance.

カーボンブラックを配合する場合の配合量は、良好なウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性の観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上である。一方、該配合量は、良好なウェットグリップ性能を維持する観点から、好ましくは50質量部以下、より好ましくは35質量部以下、さらに好ましくは20質量部以下である。   The blending amount in the case of blending carbon black is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoints of good wet grip performance, dry grip performance and wear resistance. That's it. On the other hand, from the viewpoint of maintaining good wet grip performance, the blending amount is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 35 parts by mass or less, and still more preferably 20 parts by mass or less.

充填剤の配合量としては、良好なウェットグリップ性能、ドライグリップ性能および耐摩耗性の観点から、ゴム成分100質量部に対して、50質量部以上が好ましく、55質量部以上が好ましく、より好ましくは65質量部以上である。一方、該配合量は、良好なウェットグリップ性能および耐摩耗性の観点から、170質量部以下、より好ましくは150質量部以下、さらに好ましくは120質量部以下である。充填剤全体に占めるシリカの割合は、本発明の効果を良好に発揮するとの観点から、70質量%以上であることが好ましく、より好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上である。一方、該割合は、同様の理由により、95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。   The blending amount of the filler is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 55 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, from the viewpoint of good wet grip performance, dry grip performance and wear resistance. Is 65 parts by mass or more. On the other hand, the blending amount is 170 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and still more preferably 120 parts by mass or less, from the viewpoint of good wet grip performance and wear resistance. The proportion of silica in the entire filler is preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more from the viewpoint of satisfactorily exerting the effects of the present invention. . On the other hand, the ratio is 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, for the same reason.

なお、充填剤がシリカとカーボンブラックとのみからなる時は、上記「充填剤の総量」と「シリカの配合量」からカーボンブラックの配合量を定めてもよいし、あるいは、上記「充填剤の総量」と「カーボンブラックの配合量」からシリカの配合量を定めてもよい。   When the filler consists only of silica and carbon black, the amount of carbon black may be determined from the above-mentioned “total amount of filler” and “the amount of silica”, or The blending amount of silica may be determined from the “total amount” and “the blending amount of carbon black”.

<シランカップリング剤>
シランカップリング剤としては、特に限定されず、通常、この分野で使用されるものをいずれも好適に使用することができる。このようなシランカップリング剤としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ポリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ポリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ポリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ポリスルフィドなどがあげられる。なかでも、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ポリスルフィドが好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィドがより好ましい。
<Silane coupling agent>
The silane coupling agent is not particularly limited, and any of those usually used in this field can be suitably used. Examples of such silane coupling agents include bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) polysulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) polysulfide, and bis (2-triethoxy). Methoxysilylethyl) polysulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) polysulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) polysulfide and the like. Of these, bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide and bis (2-triethoxysilylethyl) polysulfide are preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide are preferable. Is more preferable.

シランカップリング剤の配合量は、良好な耐摩耗性の観点から、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上、より好ましくは2質量部以上、好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上である。一方、該配合量は、コストの増加に見合った改善効果を得るとの観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、より好ましくは12質量部以下である。   The blending amount of the silane coupling agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica from the viewpoint of good wear resistance. , Preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more. On the other hand, the blending amount is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and more preferably 12 parts by mass or less from the viewpoint of obtaining an improvement effect commensurate with an increase in cost.

シランカップリング剤は特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A specific kind of silane coupling agent may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

<アルミニウム有機化合物>
アルミニウム有機化合物とは、アルミニウムと有機化合物とからなる複合体であって、加水分解反応により水酸化アルミニウムを生成するものをいう。したがって、かかるアルミニウム有機化合物が配合されると、混練り中に、アルミニウム有機化合物の少なくとも一部が加水分解を受けて、水酸化アルミニウムを生成する。
<Aluminum organic compounds>
An aluminum organic compound is a complex composed of aluminum and an organic compound, and generates aluminum hydroxide by a hydrolysis reaction. Accordingly, when such an aluminum organic compound is blended, at least a part of the aluminum organic compound undergoes hydrolysis during kneading to produce aluminum hydroxide.

このようなアルミニウム有機化合物としては、例えば、式(1):
Al(ORa)(ORb)(ORc3 (1)
(式中、Ra、RbおよびRcは、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基を表す。)
で示されるアルミニウムアルコレートが挙げられる。ここで、脂肪族炭化水素基とは、分岐または非分岐のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を骨格とし、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子を含み得るものである。また、該脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜12(C1-12)(但し、アルケニル基またはアルキニル基を骨格とする場合、炭素数の下限は少なくとも2であることを要する。以下同様。)のものが好ましく、より好ましくはC1-10、より好ましくはC1-8、より好ましくはC2-6である。Ra、RbまたはRcで示される脂肪族炭化水素基としては、例えば、エチル基(C2)、イソプロピル基(C3)、セカンダリーブチル基(C4)、3−エトキシカルボニル−2−プロペン−2−イル基(C6)などが挙げられる。
As such an aluminum organic compound, for example, the formula (1):
Al (OR a ) (OR b ) (OR c ) 3 (1)
(In the formula, R a , R b and R c each independently represents an aliphatic hydrocarbon group.)
The aluminum alcoholate shown by these is mentioned. Here, the aliphatic hydrocarbon group has a branched or unbranched alkyl group, alkenyl group or alkynyl group as a skeleton, and may contain a hetero atom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. The aliphatic hydrocarbon group has 1 to 12 (C 1-12 ) carbon atoms (however, when the alkenyl group or alkynyl group is used as the skeleton, the lower limit of the carbon number is required to be at least 2.) The same is preferred), more preferably C 1-10, more preferably C 1-8, more preferably C 2-6 . Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R a , R b or R c include an ethyl group (C 2 ), an isopropyl group (C 3 ), a secondary butyl group (C 4 ), 3-ethoxycarbonyl-2- And propen-2-yl group (C 6 ).

アルミニウムアルコレートとしては、例えば、アルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレート、アルミニウムジイソプロピレート・モノセカンダリーブチレート、アルミニウムセカンダリーブチレート、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテートなどが挙げられる。   Examples of the aluminum alcoholate include aluminum ethylate, aluminum isopropylate, aluminum diisopropylate mono-secondary butyrate, aluminum secondary butyrate, aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate, and aluminum trisethyl acetoacetate.

アルミニウム有機化合物の配合量は、良好なウェットグリップ性能および耐摩耗性の観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。一方、該配合量は、同様の理由により、好ましくは45質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。   The compounding amount of the aluminum organic compound is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of good wet grip performance and wear resistance. More than a part. On the other hand, the blending amount is preferably 45 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, for the same reason.

アルミニウム有機化合物は特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the aluminum organic compound, a specific type of compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、タイヤ工業において一般的に用いられている配合剤、例えば、軟化剤、老化防止剤、ワックス、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。   In addition to the components described above, the rubber composition of the present invention includes vulcanizing agents commonly used in the tire industry, such as softeners, anti-aging agents, waxes, stearic acid, zinc oxide, and sulfur. An agent, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately blended.

軟化剤は、配合することにより、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能、初期グリップ性能などの向上が期待できる。軟化剤としては特に限定されないが、オイルなどが挙げられる。オイルとしては、例えば、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系プロセスオイルなどのプロセスオイルなどが挙げられる。オイルを配合する場合の配合量は、添加による効果を十分に得るとの観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは25質量部以上である。また、該含有量は、耐摩耗性を維持するとの観点から、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。なお、本明細書において、オイルの含有量には、油展ゴムに含まれるオイル量も含まれる。   Addition of the softener can be expected to improve wet grip performance, dry grip performance, initial grip performance, and the like. Although it does not specifically limit as a softener, Oil etc. are mentioned. Examples of the oil include process oils such as paraffinic, aroma-based, and naphthenic process oils. The blending amount in the case of blending oil is preferably 20 parts by mass or more, and more preferably 25 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component, from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of addition. Further, the content is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less from the viewpoint of maintaining wear resistance. In the present specification, the oil content includes the amount of oil contained in the oil-extended rubber.

軟化剤は特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A specific kind of softening agent may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、グアニジン系加硫促進剤などが挙げられる。スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N−第3ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどが挙げられる。チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドなどが挙げられる。チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィドなどが挙げられる。グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、ジフェニルグアニジンなど挙げられる。   Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, and guanidine vulcanization accelerators. Examples of the sulfenamide-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, and N-tert-butyl-2-benzo. And thiazylsulfenamide. Examples of the thiazole vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and the like. Examples of the thiuram vulcanization accelerator include tetramethylthiuram monosulfide, tetrabenzylthiuram disulfide, tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide and the like. Examples of the guanidine vulcanization accelerator include diphenylguanidine.

加硫促進剤を配合する場合の含有量は、充分な加硫を達成するとの観点から、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。また、該含有量は、充分なスコーチタイムを確保するとの観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。   The content when blending the vulcanization accelerator is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of achieving sufficient vulcanization. The content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, from the viewpoint of securing a sufficient scorch time.

加硫促進剤は特定の種類のものを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A specific kind of vulcanization accelerator may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、必要に応じ、その後加硫する方法などにより製造できる。   The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, a kneader, an open roll or the like, and then vulcanizing if necessary.

<用途>
本発明のゴム組成物は、その特性を生かし、種々の用途に用いることができるが、中でも、タイヤ用ゴム組成物として用いることができる。本発明のゴム組成物をタイヤ用ゴム組成物として用いる場合、タイヤを構成する各種部材、例えば、ベーストレッドを含むトレッドの他、インナーライナー、サイドウォール等に用いることができるが、その特性から、トレッド(タイヤトレッド)に用いることが好ましい。
<Application>
The rubber composition of the present invention can be used for various applications by taking advantage of its characteristics, and among them, it can be used as a rubber composition for tires. When the rubber composition of the present invention is used as a rubber composition for a tire, it can be used for various members constituting the tire, for example, a tread including a base tread, an inner liner, a sidewall, etc. It is preferably used for a tread (tire tread).

本発明のゴム組成物をタイヤに使用する場合、通常の方法により、本発明のゴム組成物からタイヤを製造することができる。すなわち、必要に応じて前記成分を適宜配合した混合物を混練りし、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状に合わせて押出し加工し、タイヤ成形機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得ることができ、これに空気を入れ、空気入りタイヤとすることができる。   When using the rubber composition of this invention for a tire, a tire can be manufactured from the rubber composition of this invention by a normal method. That is, if necessary, a mixture containing the above ingredients is kneaded, extruded in accordance with the shape of each member of the tire at an unvulcanized stage, and molded on a tire molding machine by a normal method. Thus, an unvulcanized tire is formed. A tire can be obtained by heating and pressurizing the unvulcanized tire in a vulcanizer, and air can be put into the tire to obtain a pneumatic tire.

なお、理論に拘束されることは意図しないが、水酸化アルミニウムに代えて、アルミニウム有機化合物を用いることによる効果は以下のように考えられる。すなわち、水酸化アルミニウムは、ウェットグリップ性能の向上に寄与するものの、粒子径が比較的大きいことおよびゴムとの結合点がないことから、耐摩耗性を悪化させてしまうことが避けられない。耐摩耗性は、粒子径を小さくすることである程度の改善が期待できるが、一方でウェットグリップ性能の伸び代は目減りしてしまうという問題がある。しかし、アルミニウム有機化合物は、加水分解により、水酸化アルミニウムを生じる化合物であり、その加水分解の様式は、シランカップリング剤と同様である。したがって、シランカップリング剤と協働して、フィラー表面の水分を高効率で消費し、混練時のシェアが大きくなる。その結果として練りが深まり、フィラー分散性が向上すると考えらえる。また、アルミニウム有機化合物は、シランカップリング剤の反応と同様に、ゴムとも反応してその補強効果が高まることで、耐摩耗性が向上すると考えられる。   Although not intended to be bound by theory, the effect of using an aluminum organic compound instead of aluminum hydroxide is considered as follows. That is, although aluminum hydroxide contributes to the improvement of wet grip performance, it is inevitable that the wear resistance is deteriorated because the particle diameter is relatively large and there is no bonding point with rubber. The wear resistance can be expected to be improved to some extent by reducing the particle diameter, but there is a problem that the elongation of wet grip performance is reduced. However, the aluminum organic compound is a compound that generates aluminum hydroxide by hydrolysis, and the hydrolysis mode is the same as that of the silane coupling agent. Therefore, in cooperation with the silane coupling agent, moisture on the filler surface is consumed with high efficiency, and the share during kneading increases. As a result, kneading deepens and filler dispersibility is considered to be improved. Moreover, it is thought that an aluminum organic compound improves abrasion resistance by reacting with rubber | gum similarly to reaction of a silane coupling agent, and the reinforcement effect increasing.

以上のような、アルミニウム有機化合物を配合することによるフィラー分散性の向上は、シリカを配合する場合に懸念される加工性の悪化を改善することにも寄与する。特に、粒子径の小さい、いわゆる微粒子シリカを使用する場合には尚更である。このため、アルミニウム有機化合物にシリカ、とりわけ微粒子シリカを併用することで、シリカ配合による利点、すなわち、燃費特性の向上や、補強性向上に伴う耐摩耗性の向上を十分に引き出すことが可能となる。   Improvement of filler dispersibility by blending an aluminum organic compound as described above also contributes to improving the deterioration of workability that is a concern when blending silica. This is especially true when so-called fine particle silica having a small particle diameter is used. For this reason, by using silica, especially fine particle silica, in combination with the aluminum organic compound, it is possible to sufficiently bring out the advantages of silica blending, that is, improvement in fuel consumption characteristics and improvement in wear resistance accompanying improvement in reinforcement. .

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。   The present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to the examples.

以下に、本明細書において使用した各種薬品をまとめて示す。各種薬品は必要に応じて常法に従い精製を行った。   The various chemicals used in the present specification are collectively shown below. Various chemicals were purified according to conventional methods as needed.

<ゴム組成物の製造に用いた各種薬品>
S−SBR:LANXESS社製のBuna VSL 2525−0(溶液重合SBR、結合スチレン量:25質量%、ビニル含有量:25質量%、Tg=−49℃)
シリカA:EVONIK社製のULTRASIL VN3(CTAB比表面積:165m2/g)(N2SA:175m2/g)
シリカB:SOLVAY社製のZeosil HRS1200MP(CTAB比表面積:195m2/g)(N2SA:200m2/g)
シリカC:SOLVAY社製のZeosil Premium200MP(CTAB比表面積:200m2/g)(N2SA:220m2/g)
シリカD:SOLVAY社製のZeosil 1115MP(CTAB比表面積:105m2/g)(N2SA:115m2/g)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のN220(N2SA:114m2/g)
水酸化アルミニウム:昭和電工(株)製のハイジライトH−43(商品名)(平均一次粒子径:0.75μm)
アルミニウム有機化合物:川研ファインケミカル(株)製のアルミニウムイソプロピレート(化合物名)PADM(商品名)
オイル:ジャパンエナジー(株)製のTDAE
シランカップリング剤:エボニックデグサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン)(6PPD)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
<Various chemicals used in the production of rubber composition>
S-SBR: Buna VSL 2525-0 manufactured by LANXESS (solution polymerization SBR, amount of bound styrene: 25% by mass, vinyl content: 25% by mass, Tg = −49 ° C.)
Silica A: ULTRASIL VN3 (CTAB specific surface area: 165 m 2 / g) manufactured by EVONIK (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silica B: Zeolsil HRS1200MP (CTAB specific surface area: 195 m 2 / g) (SOLVY) (N 2 SA: 200 m 2 / g)
Silica C: Zeosil Premium 200MP manufactured by SOLVAY (CTAB specific surface area: 200 m 2 / g) (N 2 SA: 220 m 2 / g)
Silica D: Zeosil 1115MP (CTAB specific surface area: 105 m 2 / g) (SOLVAY) (N 2 SA: 115 m 2 / g)
Carbon black: N220 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (N 2 SA: 114 m 2 / g)
Aluminum hydroxide: Heidilite H-43 (trade name) manufactured by Showa Denko KK (average primary particle size: 0.75 μm)
Aluminum organic compound: Aluminum isopropylate (compound name) PADM (trade name) manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.
Oil: TDAE manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Evonik Degussa
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine) (6PPD) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Wax: Ozoace 0355 manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.
Stearic acid: Beads manufactured by NOF Corporation Zinc stearate zinc oxide: Two types of zinc oxide vulcanization accelerator manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: Noxeller NS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Sulfur: Powdered sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.

<タイヤ用ゴム組成物の製造>
表1に示す配合処方に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃で20分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃で12分間加硫し、試験用タイヤ(サイズ:195/65R15)を製造した。
<Manufacture of rubber composition for tire>
In accordance with the formulation shown in Table 1, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes at 150 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel Co., Ltd. Obtained. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 5 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 2 mm thick mold at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber composition. Further, the obtained unvulcanized rubber composition is molded into a tread shape and bonded together with other tire members on a tire molding machine to form an unvulcanized tire, which is vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes, and tested. Tires (size: 195 / 65R15) were manufactured.

<評価>
(カップリング剤未反応率指数)
未加硫ゴム組成物を細かく切り、エタノール中で24時間抽出を行った。抽出液中に抽出された未反応のカップリング剤量をガスクロマトグラフィで測定し、配合したカップリング剤量から未反応のカップリング剤の割合(質量%)を算出した。基準比較例のカップリング剤未反応率指数を100とし、以下の計算式により、各配合のカップリング剤未反応率をそれぞれ指数表示した。未反応のカップリング剤の割合が低いほど、またカップリング剤未反応率指数が低いほど、混練工程終了後の未加硫ゴム組成物中に未反応で存在するカップリング剤量が少ないことを意味する。すなわち、混練工程中により多くのカップリング剤が反応したことを意味し、良好であることを示す。

(カップリング剤未反応率指数)=(各配合の未反応のカップリング剤量の割合)÷(基準比較例の未反応のカップリング剤量の割合)×100
<Evaluation>
(Coupling agent unreacted rate index)
The unvulcanized rubber composition was cut into small pieces and extracted in ethanol for 24 hours. The amount of unreacted coupling agent extracted in the extract was measured by gas chromatography, and the ratio (mass%) of the unreacted coupling agent was calculated from the amount of coupling agent blended. The coupling agent unreacted rate index of the reference comparative example was set to 100, and the coupling agent unreacted rate of each formulation was indicated by an index by the following calculation formula. The lower the proportion of unreacted coupling agent and the lower the coupling agent unreacted rate index, the less unreacted coupling agent present in the unvulcanized rubber composition after the kneading step. means. That is, it means that more coupling agents reacted during the kneading process, indicating that it is good.

(Coupling agent unreacted ratio index) = (ratio of unreacted coupling agent amount of each formulation) / (ratio of unreacted coupling agent amount of reference comparative example) × 100

(ウェットグリップ指数)
日邦産業(株)製のダイナミック・フリクション・テスター(DFテスター)を用いる公知の測定方法に従い、上記で得た加硫ゴム組成物から試験片を切り出し、該試験片にゆっくりと散水し上部に水膜ができることを確認し、該試験体の線速度を7km/hまで上げながら、動的摩擦係数(μ)を測定した。基準比較例のウェットグリップ指数を100とし、以下の計算式により、各配合の動的摩擦係数(μ)をそれぞれ指数表示した。動的摩擦係数(μ)が大きいほど、またウェットグリップ指数が大きいほど、ウェットグリップ性能が高く、走行上の安全性が高い。

(ウェットグリップ指数)=(各配合のμ)÷(基準比較例のμ)×100
(Wet grip index)
In accordance with a known measurement method using a dynamic friction tester (DF tester) manufactured by Nippon Sangyo Co., Ltd., a test piece is cut out from the vulcanized rubber composition obtained above, and water is slowly sprinkled on the test piece. After confirming that a water film was formed, the dynamic friction coefficient (μ) was measured while increasing the linear velocity of the test specimen to 7 km / h. The wet grip index of the reference comparative example was set to 100, and the dynamic friction coefficient (μ) of each formulation was displayed as an index according to the following calculation formula. The larger the dynamic friction coefficient (μ) and the larger the wet grip index, the higher the wet grip performance and the higher the safety in running.

(Wet grip index) = (μ of each formulation) ÷ (μ of reference comparative example) × 100

(低燃費性指数)
各加硫ゴム組成物から試験片を切り出し、(株)上島製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、動歪み1%、周波数10Hzの条件下で、70℃における加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)を測定し、基準比較例の低燃費性指数を100とし、以下の計算式により、各配合のtanδをそれぞれ指数表示した。tanδの値が低いほど、また低燃費性指数が大きいほど、低燃費性に優れる。

(低燃費性指数)=(基準比較例のtanδ)÷(各配合のtanδ)×100
(Low fuel consumption index)
A test piece was cut out from each vulcanized rubber composition and vulcanized rubber at 70 ° C. under conditions of initial strain 10%, dynamic strain 1%, frequency 10 Hz, using a viscoelastic spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. The loss tangent (tan δ) of the sheet was measured, the fuel efficiency index of the reference comparative example was taken as 100, and the tan δ of each formulation was displayed as an index according to the following calculation formula. The lower the value of tan δ and the higher the fuel efficiency index, the better the fuel efficiency.

(Low fuel efficiency index) = (tan δ of reference comparative example) ÷ (tan δ of each formulation) × 100

(ゴム破壊強度指数)
得られた加硫ゴム組成物について、JIS K6251に準じて3号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)(%)を測定した。そして、TB×EB/2の数値を破壊強度とし、各配合の破壊強度を、基準比較例の破壊強度を100として下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど破壊強度に優れる。

(破壊強度指数)=(各配合のTB×EB/2)÷(基準比較例のTB×EB/2)×100
(Rubber breaking strength index)
The obtained vulcanized rubber composition was subjected to a tensile test using a No. 3 dumbbell according to JIS K6251 and measured for breaking strength (TB) and elongation at break (EB) (%). The numerical value of TB × EB / 2 was used as the breaking strength, and the breaking strength of each formulation was indicated by an index according to the following calculation formula with the breaking strength of the reference comparative example being 100. The larger the index, the better the breaking strength.

(Fracture strength index) = (TB of each formulation × EB / 2) ÷ (TB of reference comparative example × EB / 2) × 100

(耐摩耗性指数)
ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重1.0kgf、スリップ率30%の条件で加硫ゴム組成物の摩耗量を測定した。基準比較例の耐摩耗性指数を100として、以下の計算式により、各配合の摩耗量を指数表示した。摩耗量が少ないほど、また耐摩耗性指数が大きいほど、耐摩耗性が優れている。

(耐摩耗性指数)=(基準比較例の摩耗量)÷(各配合の摩耗量)×100
(Abrasion resistance index)
The amount of wear of the vulcanized rubber composition was measured under the conditions of room temperature, applied load of 1.0 kgf, and slip rate of 30% using a Lambourn type wear tester. With the wear resistance index of the reference comparative example as 100, the wear amount of each formulation was displayed as an index according to the following calculation formula. The smaller the amount of wear and the larger the wear resistance index, the better the wear resistance.

(Abrasion resistance index) = (Abrasion amount of reference comparative example) ÷ (Abrasion amount of each compound) × 100

(結果)
結果を、表1に示す。
(result)
The results are shown in Table 1.

Figure 2017214534
Figure 2017214534

Claims (7)

スチレンブタジエンゴムを含むゴム成分、CTAB比表面積が100m2/g以上かつ窒素吸着によるBET比表面積が110m2/g以上のシリカを含む充填剤、シランカップリング剤、およびアルミニウム有機化合物を含む原料薬品を配合してなるゴム組成物。 Rubber component containing styrene butadiene rubber, raw material chemicals containing CTAB specific surface area of 100 m 2 / g or more and silica containing BET specific surface area by nitrogen adsorption of 110 m 2 / g or more, silane coupling agent, and aluminum organic compound A rubber composition obtained by blending. 充填剤が、さらにカーボンブラックを含むものである、請求項1記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1, wherein the filler further contains carbon black. ゴム成分100質量部に対し、シリカの配合量が50〜150質量部、カーボンブラックの配合量が5〜50質量部、アルミニウム有機化合物の配合量が5〜45質量部であって、シリカ100質量部に対し、シランカップリング剤の配合量が1〜20質量部である、請求項2記載のゴム組成物。 The blending amount of silica is 50 to 150 parts by weight, the blending amount of carbon black is 5 to 50 parts by weight, the blending amount of the aluminum organic compound is 5 to 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, and 100 parts by weight of silica. The rubber composition of Claim 2 whose compounding quantity of a silane coupling agent is 1-20 mass parts with respect to a part. シリカのCTAB比表面積が180m2/g以上かつ窒素吸着によるBET比表面積が185m2/g以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the silica has a CTAB specific surface area of 180 m 2 / g or more and a BET specific surface area by nitrogen adsorption of 185 m 2 / g or more. アルミニウム有機化合物が、式(1):
Al(ORa)(ORb)(ORc3 (1)
(式中、Ra、RbおよびRcは、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基を表す。)
で示されるアルミニウムアルコキシドである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
The aluminum organic compound has the formula (1):
Al (OR a ) (OR b ) (OR c ) 3 (1)
(In the formula, R a , R b and R c each independently represents an aliphatic hydrocarbon group.)
The rubber composition of any one of Claims 1-4 which is an aluminum alkoxide shown by these.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いて作製されたタイヤトレッド。 A tire tread produced using the rubber composition according to any one of claims 1 to 5. 請求項6のタイヤトレッドを有するタイヤ。 A tire having the tire tread of claim 6.
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